基于TMS320F28075的永磁同步电机无位置传感器控制

尹胜利，王春秀

（1.贵州航天林泉电机有限公司,贵阳550081;2.北京航天时代激光导航技术有限责任公司,北京100094）

0 引言

近年来,永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）因其结构简易、功率密度高、效率高等突出优点而被广泛应用于家电、工控、导航等领域[1-3]。PMSM双闭环控制需利用位置传感器提供转子位置信息,常用的位置传感器分为光电编码器、霍尔传感器、旋转变压器等。然而,位置传感器有可能发生损坏,在部分有容错控制需求的特殊应用中,要使用无位置传感器算法代替出现故障的位置传感器完成实时获取转子位置信息的功能。此外,无位置传感器算法也能完全取代位置传感器,从而有效降低系统成本与体积。

近年来,无位置传感器控制方法始终是PMSM控制领域的研究热点。无位置传感器控制方法主要可分为两类:一类是基于反电动势或磁链估计,主要适用于中高速范围,如滑模观测器、非线性观测器、Kalman滤波器、磁链观测器等[4-7]；另一类则是基于凸极效应的高频注入方法,主要适用于较低速范围,如脉振高频注入法、旋转高频注入法、方波高频注入法等[8-10]。目前,还没有能够适用于全速度范围的方法。一般的解决方式是在零低速段使用高频注入法或I/f起动等方法,在中高速段则切换至基于反电动势或磁链的方法。切换过程中可能会出现抖动等问题,可在过渡区间对两类方法所得位置或速度信息进行加权处理。

在基于反电动势或磁链观测的策略中,反电动势滑模观测器是一种较为简单实用的方法,但反电动势是通过滤波方式获取,所以需要对位置信息估计值进行相位补偿。……